TP N°10 : INTRODUCTION AUX QUANTITES DE MATIERE

Classe de 2nd
Chimie
TP N°10
TP N°10 :
INTRODUCTION AUX QUANTITES DE MATIERE
Objectifs :
Comprendre la notion de mole et la nécessité de son introduction.
Etre capable de traduire cette notion en vue de l’expérimentation.
I Etude documentaire : comprendre la notion de mole :
Monsieur Ampère,
Je souhaite vous faire-part d'une découverte qui a bien simplifié ma vie et qui, si vous m'en croyez pourrait bien
simplifier la votre.
Professeur de chimie, j'ai l'habitude de donner à mes étudiants des exercices destinés à éveiller leur jeune intelligence.
Voici la copie d'un énoncé tel que je le rédigeais il y a quelques semaines seulement :
" On fait réagir 4 grammes de dihydrogène avec 12 grammes de dioxygène. Il se forme de l'eau. Sachant que 4
grammes de dihydrogène comporte 1 204 409 000 000 000 000 000 000 molécules et que 12 grammes de dioxygène
en comportent 225 826 687 500 000 000 000 000. Quel sera le nombre de molécules d'eau formée ?
Je me désespérais des résultats : même les meilleurs élèves s'égaraient dans les calculs monstrueux. Rentrant chez
moi un soir découragé par les cartons réalisés par mes élèves sur leur dernier devoir, je me rappelai que ma femme
m'avait demandé de lui apporter des œufs.
" Bonjour Monsieur l'épicier, pourriez vous me donner 36 œufs s'il vous plait "
" Bien sur , Monsieur Avogadro, mais vous pourriez dire 3 douzaines comme tout le monde répondit-t-il "
Par gourmandise, je lui demandai également 18 crêpes.
" Une douzaine et demi, Monsieur Avogadro, sans vous commander ! " marmonna-t-il.
Chemin faisant, passant devant une poissonnerie, j'entendis une cliente commander 6 douzaines d'huîtres en
précisant qu'elle attendait 6 convives. C'est la, Monsieur Ampère, que devant la porte de la poissonnerie que je fus
traversé par le génie.
" L'épicier et le poissonnier ont déjà inventé le douzaine pour compter plus facilement leurs crêpes et leur
huîtres et toi tu n'as pas encore inventé la mole ……."
Ayant pesé avec une extrême précaution 12 grammes de carbone 12 – me méfiant des isotopes – j'entrepris avec un soin
non moins extrême de compter les atomes. Quelques années plus tard, j’y étais parvenu ; il y en avait 602 204 500 000
000 000 000 000 à quelques unités près bien sur – ce que l’on peut écrire en arrondissant un peu pour la commodité des
calculs 6,02.1023.
Je décidai alors que j’appellerai cette collection d’atomes : mole d’atome de carbone.
Sans mollir, je décidai d’appeler mole de « trucs » tout ce qui contiendrait 6,02.1023 « trucs » identique. Je me mis à
parler de mole d’atomes de fer, de mole d’électrons, de mole de molécules d’eau etc… et surtout je rédigerai mes
problèmes de la façon suivante :
« On fait réagir 4 grammes de dihydrogène avec 12 grammes de dioxygène. Il se forme de l'eau. Sachant que 4 grammes
de dihydrogène comporte 2 moles de molécules et que 12 grammes de dioxygène en comportent 0,375 mole de
molécules. Quel sera le nombre de mole de molécules d'eau formée ?
Et depuis, cher confrère, mes élèves obtiennent d’excellents résultats : a bon entendeur salut !
Votre dévoué Amédéo AVOGADRO
Questions :
1) Sachant qu'un atome de Carbone 12 pèse 2,0.10 –26 kg et que vous connaissez la constante
d'Avogadro NA. Vérifier la définition de la mole.
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
2) Exprimer une relation générale entre la quantité de matière n, le nombre N de particules contenues
dans l'échantillon et la constante d'Avogadro NA.
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
1
Classe de 2nd
Chimie
II Rappels :
TP N°10
1) Complétez les phrases ci-dessous :
a.
b.
c.
d.
La quantité de matière d’un corps pur est notée…………. et s’exprime …………………
La masse molaire atomique d’un élément est ……………………………………………..
La masse molaire moléculaire d’un corps pur est …………………………………………
Ces deux dernières grandeurs sont notées……… et s’expriment en ……………
2) Formules de calcul : complétez :
La quantité de matière (….) d’un corps pur, sa masse (….) et sa masse molaire (….) sont liées par la
relation :
..... =
.....
.....
; m en g ; n en mol ; M en g.mol-1 .
III Application : Réécriture d’une protocole d’expérience :
Vous devez aider schtroumpf curieux à réaliser la recette du liquide magique.
Ecrivez sur votre feuille les modifications sur la recette que vous avez eu à effectuer, afin de la rendre
accessible au plus grand nombre :
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
2